Күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары экологиялық таза және үнемді жарықтандыру шешімін ұсына отырып, заманауи қалалық инфрақұрылымның маңызды бөлігіне айналды. Бұл шамдар күн батареялары күндіз жинайтын энергияны сақтау үшін әртүрлі батарея түрлеріне негізделген.
1. Күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары әдетте литий темір фосфат батареяларын пайдаланады:
Литий темір фосфат аккумуляторы дегеніміз не?
Литий темір фосфаты батареясы - катод материалы ретінде литий темір фосфатын (LiFePO4) және анод материалы ретінде көміртекті пайдаланатын литий-ионды батареяның бір түрі. Бір элементтің номиналды кернеуі 3,2 В, ал зарядтауды өшіру кернеуі 3,6 В және 3,65 В аралығында. Зарядтау кезінде литий иондары литий темір фосфатынан бөлініп, электролит арқылы анодқа қарай жылжиды, көміртегі материалына енеді. Сонымен қатар, электрондар катодтан босатылып, химиялық реакцияның тепе-теңдігін сақтау үшін сыртқы тізбек арқылы анодқа қарай жылжиды. Разряд кезінде литий иондары анодтан катодқа электролит арқылы жылжиды, ал электрондар анодтан катодқа сыртқы тізбек арқылы жылжиды, бұл сыртқы әлемге энергия береді.
Литий темір фосфаты аккумуляторы көптеген артықшылықтарды біріктіреді: жоғары энергия тығыздығы, ықшам өлшемі, жылдам зарядталуы, беріктігі және жақсы тұрақтылығы. Дегенмен, ол барлық аккумуляторлардың ішіндегі ең қымбаты. Әдетте ол 1500-2000 терең циклді зарядтауды қолдайды және қалыпты пайдалану кезінде 8-10 жылға дейін қызмет ете алады. Ол -40°C-тан 70°C-қа дейінгі кең температура диапазонында жұмыс істейді.
2. Күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарында жиі қолданылатын коллоидты батареялар:
Коллоидты батарея дегеніміз не?
Коллоидты батарея - күкірт қышқылына гель түзетін агент қосылып, электролитті гель тәрізді күйге айналдыратын қорғасын-қышқылды батареяның бір түрі. Гель тәрізді электролиті бар бұл батареялар коллоидты батареялар деп аталады. Дәстүрлі қорғасын-қышқылды батареялардан айырмашылығы, коллоидты батареялар электролит негізінің құрылымының электрохимиялық қасиеттерін жақсартады.
Коллоидты батареялар техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейді, бұл қорғасын-қышқылды батареялармен байланысты жиі кездесетін техникалық қызмет көрсету мәселелерін шешеді. Олардың ішкі құрылымы сұйық күкірт қышқылы электролитін гель тәрізді нұсқасымен алмастырады, бұл қуатты сақтауды, разрядтау қабілетін, қауіпсіздік көрсеткіштерін және қызмет ету мерзімін айтарлықтай жақсартады, кейде бағасы жағынан үштік литий-ионды батареялардан да асып түседі. Коллоидты батареялар -40°C-тан 65°C-қа дейінгі температура диапазонында жұмыс істей алады, бұл оларды суық аймақтарда пайдалануға жарамды етеді. Олар сондай-ақ соққыға төзімді және әртүрлі қатал жағдайларда қауіпсіз пайдаланылуы мүмкін. Олардың қызмет ету мерзімі кәдімгі қорғасын-қышқылды батареялармен салыстырғанда екі есе немесе одан да көп.
3. Күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарында жиі қолданылатын NMC литий-ионды батареялары:
NMC литий-ионды батареялары көптеген артықшылықтарға ие: жоғары меншікті энергия, ықшам өлшем және жылдам зарядтау. Олар әдетте 500-800 терең циклді зарядтауды қолдайды, ал қызмет ету мерзімі коллоидты батареяларға ұқсас. Олардың жұмыс температура диапазоны -15°C-тан 45°C-қа дейін. Дегенмен, NMC литий-ионды батареяларының кемшіліктері де бар, соның ішінде ішкі тұрақтылықтың төмендеуі. Егер біліктілігі жоқ өндірушілер шығарса, шамадан тыс зарядтау кезінде немесе жоғары температуралы ортада жарылыс қаупі бар.
4. Күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарында жиі қолданылатын қорғасын-қышқылды батареялар:
Қорғасын-қышқылды аккумуляторлардың электродтары қорғасын мен қорғасын оксидінен тұрады, ал электролит күкірт қышқылы ерітіндісінен жасалған. Қорғасын-қышқылды аккумуляторлардың негізгі артықшылықтары - олардың салыстырмалы түрде тұрақты кернеуі және төмен құны. Дегенмен, олардың меншікті энергиясы төмен, бұл басқа аккумуляторлармен салыстырғанда үлкен көлемге әкеледі. Олардың қызмет ету мерзімі салыстырмалы түрде қысқа, әдетте 300-500 терең циклді зарядтарды көтере алады және оларға жиі техникалық қызмет көрсету қажет. Осы кемшіліктерге қарамастан, қорғасын-қышқылды аккумуляторлар құнының артықшылығына байланысты күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдары өнеркәсібінде кеңінен қолданылуда.
Күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарына арналған батареяны таңдау энергия тиімділігі, қызмет ету мерзімі, техникалық қызмет көрсету қажеттіліктері және құны сияқты факторларға байланысты. Әрбір батарея түрінің өзіндік артықшылықтары бар, олар әртүрлі талаптар мен жағдайларға сай келеді, бұл күн энергиясымен жұмыс істейтін көше шамдарының сенімді және тұрақты жарықтандыру шешімі болып қалуын қамтамасыз етеді.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 5 шілде
